DCmotorer

DCmotorer, eller likströmsmotorer, omvandlar likström till mekaniskt arbete. De är vanliga där snabb respons, högt startmoment och enkel reglering är önskvärda, till exempel i robotik, verktygsminningar, automationssystem och hobbyprojekt. Eftersom spänningen kan styras direkt är hastighet och moment ofta enklare att reglera än hos många andra motorer.

Princip och konstruktion

En DCmotor består vanligtvis av en stator som ger ett konstant magnetfält och en rotor (armatur) som innehåller ledningar. I borstade motorer används kolborstar och en commutator för att vända strömmen i rotorns lindningar och därmed behålla en konstant riktning på rotationen. I borstlösa DC-motorer (BLDC) sitter magneterna oftast i rotorn och spolarna i statorn; styrningen sker elektroniskt utan borst, vilket ökar effektiviteten och livslängden.

Typer och egenskaper

Borstade DC-motorer finns i olika fältkonfigurationer, bland annat seriell, shunt och kombinerade (compound). Dessa ger olika moment/varvtalsegenskaper och regleringsbeteenden. Borstlösa DC-motorer används ofta när hög effektivitet, bra motorreglering och längre livslängd krävs. De kräver en elektronisk styrenhet som hanterar kommutationen och, vid behov, sensorer (t.ex. Hall-sensorer) eller sensorlös reglering.

Kontroll och prestanda

Motorns hastighet ökar när den applicerade spänningen ökar och minskar när back-EMF:s motverkande effekt ökar. Genom PWM ( pulsbreddsmodulering) kan man få mjuk och exakt hastighetsreglering utan att förlora mycket effekt. Startmomentet kan vara högt, särskilt i seriemotorer, men varierar med konstruktionen och regleringen.

Användning och överväganden

DCmotorer passar där snabba respons och linjär kontroll är viktigt, men borstade varianter kräver underhåll för kolborstar och verktygsfästen. Borstlösa motorer är mer kostsamma men ofta mer hållbara och effektiva. Jämfört med AC-motorer erbjuder DC-motorer enklare kvantitativ styrning av hastighet och riktning under vissa applikationer.